文档介绍：文章编号:1009-6248(2010)03-0001-011天山北部上石炭统前峡组火山岩地球化学特征及构造意义刘文斌1,琚根社2,崔霄峰1,丁见广1,张明云3,宋迎蔚2(,河南郑州450001;,河南郑州450001;,河南许昌461000)摘要:上石炭统前峡组火山岩位于早石炭世巴音沟蛇绿岩北侧,为一套以火山碎屑岩为主夹熔岩和陆源碎屑岩建造。岩石及地球化学特征显示,该组火山岩是以安山岩为主的玄武岩+玄武安山岩+安山岩+英安岩组合,~,属钙碱性系列。稀土总量(?REE)×10-6~×10-6,(Ce/Y)N=~,(La/Yb)N=~,?Eu=~,为轻稀土略富集、Eu亏损不明显的火山岩类型。岩石显著富集大离子亲石元素K、Rb、Ba、Th,亏损高场强元素Nb、Ta、Hf、Ti、Y,×10-6~×10-6,×10-6接近。~,,这些特征均与俯冲带大陆岛弧火山岩一致。与之伴生的滨浅海-半深海相沉积地层和南部早石炭世巴音沟蛇绿岩的存在,表明前峡组火山岩是巴音沟蛇绿岩所代表的早石炭世洋壳在晚石炭世时期向北俯冲消减的产物。关键词:前峡组火山岩;地球化学;大陆岛弧;晚石炭世;天山北部中图分类号:P595文献标识码:A上石炭统前峡组火山岩位于西天山北部的伊连哈比尔尕山北坡,在沙湾县前峡及其以西最为发育。长期以来,不同学者根据对巴音沟蛇绿岩及东天山和西北部天山地区地层、岩石、构造特征的研究,对北天山晚古生代时期的古地理面貌、造山作用方式及北天山洋盆的关闭时限等问题的认识存在诸多分歧。关于晚古生代北天山地区造山作用的方式目前存在两种观点:多数学者认为,早石炭世巴音沟蛇绿岩代表的北天山洋盆地壳在晚古生代是自北向南俯冲消减的,巴音沟蛇绿岩以及与其相伴随的中泥盆世—石炭纪火山碎屑浊流沉积是伊犁地块(张良臣等,1985;肖序常等,1992;吴世敏等,1996;高俊等,1997;王博等,2006)和哈萨克斯坦板块北缘(李锦轶等,2006)的弧前增生杂岩。部分学者认为,天山洋盆地壳在晚古生代存在双向俯冲(姜常义等,1993;左国朝等,2006)。关于北天山洋盆最终关闭的时限问题,目前也存在着3种基本认识,即早石炭世(夏林圻等,2002)、晚石炭世(朱志新等,2006)、石炭纪末—二叠纪初(舒良树等,2001)等。笔者于2004~2006年承担完成了新疆维吾尔自治区地质矿产局1∶5万大南沟达坂幅、亚马特达坂幅和头道河子幅区调,填补了该地区大比例尺基础地质调查工作的空白,对前峡组进行了岩石地层和火山喷发韵律划分,对火山岩进行岩石及同位素地球化学测试分析。据其特征及其与巴音沟蛇绿岩收稿日期:2010-03-26;修回日期:2010-05-13基金项目:新疆维吾尔自治区区域地质调查项目(XJQDZ2004-10)作者简介:刘文斌(1962-),男,河南辉县人,高级工程师,从事区域地质矿产调查。E-mail:liuwenbin2007@之间的空间展布、时代特征,认为前峡组火山岩形成于大陆边缘岛弧环境,是早石炭世巴音沟蛇绿岩所代表的北天山洋盆地壳于晚石炭世向北俯冲消减于准噶尔板块之下并诱发岩石圈地幔发生部分熔融喷发的产物,北天山洋盆最终关闭的时限应该在石炭纪末—二叠纪初期。该认识对研究晚古生代北天山地区的古地理格局、板块构造边界性质和构造演化具有重要意义(张连昌等,2009;杨高学等,2009;胡能高等,2008;黄喜峰等,2008;陈守建等,2008;杨高学等,2008;苏春乾等,2009;梁志录等,2008)。1区域地质背景研究区位于天山造山带西北部,为哈萨克斯坦-准噶尔板块南缘之伊连哈比尔尕晚古生代沟弧带的组成部分(图1)?,是古亚洲洋在晚古生代时期形演化和消亡过程中陆壳拼合、增生-俯冲-,;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;21.